催化燃烧设备在 VOCs 治理中的重要地位

2020-12-25 19:00:32 admin 526

催化燃烧设备是废气处理领域的领先者。催化燃烧在我国已广泛应用,并取得了良好的治理效果。在工业生产中,我们经常使用的是废气处理设备催化燃烧活性炭吸附解吸装置,由于时代和经济的发展,我国在废气处理方面取得了非凡的成就。下面,莱托环保介绍催化燃烧设备在VOCS管理中的重要地位和安全注意事项。

催化燃烧在VOCs管理中发挥着重要作用

VOCs的管理措施有源头减少、中间控制和最终处理等。目前,我国以终端管理为主。终端处理技术一般分为破坏处理和恢复处理。破坏性处理主要包括催化燃烧和焚烧。回收处理包括吸附、冷凝、吸附和膜分离。由于回收处理技术不成熟、成本高,目前还没有得到大规模的应用。焚烧方法是将挥发性有机化合物直接送入焚烧炉,在炉内充分燃烧,产生二氧化碳和水。该方法具有成本低、应用范围广、技术电路成熟等优点。

催化燃烧法是在废气燃烧中加入某种催化剂,降低VOCs的燃点,使VOCs充分燃烧,最终产生二氧化碳和水直接排放。目前,有两种常用的催化剂:non-precious金属,如铜、铁、钛和钯等贵金属、非盟和Pt。焚烧处理法和催化燃烧法在治疗占据核心地位的挥发性有机化合物的仪器,已被广泛应用,由于其彻底分解和氧化,提高治疗效率高。其中催化燃烧设备因其无火焰、节能、氧化温度低而得到广泛应用。

催化燃烧是一种涉及气相和固体两相的化学反应。其基本机理是活性氧条件下的深度氧化反应。在反应过程中,添加催化剂可以显著降低反应所需的活化能。VOCs集中在催化剂表面,在较低的燃烧温度下发生非火焰燃烧,最终分解为二氧化碳和水,释放大量热量。化学反应方程如下:

CnHm+ (nm/4) O2→nco2 +m/ 2h2o +能量

催化剂,挥发性有机化合物的仪器可以在低温下完全燃烧生成二氧化碳和水的去除率高达90%。催化燃烧设备能耗较低、可靠和稳定运行,无二次污染等突出优点,被广泛推广和应用在欧洲和美国。在我国,催化燃烧也是处理VOCs的主要方法,其应用比例约为55%。目前,催化燃烧设备已成为VOCs处理的主流。

二、催化燃烧设备的常见安全问题及防范措施

   催化燃烧设备处理 VOCs 的过程中, 存在如下几种安全隐患:活性炭吸附—脱附—催化燃烧法中有活性碳起火的现象、催化氧化炉爆炸问题、整个催化燃烧设备起火爆炸问题。

1、活性碳起火现象及防范措施:在前期的 VOCs 富集过程中, 由于活性炭着火点较低而脱附温度过高,当对吸附饱和的活性炭进行脱附处理时,会由于脱附箱体内温度过高导致活性炭着火。解决该问题可以从两个方面着手:一是采用着火点高的活性炭;二是严格控制脱附温度,使其远低于活性炭着火点。因此可采取如下措施:严格控制脱附温度,选择质量好的脱附温度传感器,尽可能在活性炭吸附箱合适位置安装两个温度传感器;在 PLC 编程中加入脱附温度超温时停止脱附程序;同时要防患于未然,在活性炭吸附箱上方增加消防水管并连结烟气报警及自动喷淋装置,以防意外失火。

2、催化氧化炉爆炸问题及防范措施:在处理高浓度 VOCs 时,由于炉内含有大量氧气,当废气浓度达到废气组份中大部分有机废气的爆炸极限时,就会有爆炸的危险。 因此,要时刻监测炉内 VOCs浓度, 在进入催化氧化炉的废气管道上安装浓度稀释装置,将高浓度废气稀释到爆炸极限下。 同时在催化氧化炉上增加压力排气阀,在压力过高时自动打开阀门进行减压排气,以防炉内温度压力过高引起爆炸(因废气在热氧化过程中迅速释放大量热能导致炉内热空气压力过大)。

3、整个催化燃烧设备起火爆炸及防范措施:整个催化燃烧设备起火爆炸多发生在只有一套吸附装置的系统中,因管道壁及设备内聚集大量高浓度有机废气颗粒物,管道风阀闭合间隙过大,在脱附催化燃烧过程中没有停止生产, 车间进气阀不能关闭,整个管路是全通的,此时脱附催化燃烧极可能在高温作用下引起整个系统起火爆炸。 针对上述情况应该采取如下措施:安装高质量风阀,经常检查漏气情况,单套吸附的装置系统中在脱附催化燃烧过程中应停产处理等。

三、催化燃烧设备的整体安全措施

   使用催化燃烧设备应严格按工程技术规范进行消防措施处理,工程装置应尽可能地放置在室外,并且按安全生产规范要求留足安全距离及设置安全防护栏和相关颜色,气流走向,阀门开关方向,电源标识,操作规范等安全警示措施。

VOCS大气处理设备


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